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甜叶菊移栽机构发展现状与趋势研究

来源: 树人论文网发表时间:2021-09-22
简要:摘 要: 甜叶菊因其高甜度、低热量的特点,被广泛应用到食品和医疗等领域中,因此甜叶菊规模化、产 业 化 发展是未来的必然趋势。移栽是甜叶菊种植生产过程中一个非常重要的环节

  摘 要: 甜叶菊因其高甜度、低热量的特点,被广泛应用到食品和医疗等领域中,因此甜叶菊规模化、产 业 化 发展是未来的必然趋势。移栽是甜叶菊种植生产过程中一个非常重要的环节,移栽质量和效率决定着甜叶菊生产的经济效益和产业化发展。目前,我国甜叶菊移栽方式主要以人工移栽为主,用 工 多,效 率 低,严重制约了我国甜叶菊规模化和产业化发展,亟待解决甜叶菊机械化移栽的示范推广问题。为 此,介绍了我国甜叶菊移栽概况,论述了不同类型移栽机构的结构和工作原理,并对各移栽机构的研究现状和优缺点做了详细论述和对比分析,指出了移栽机构在实际应用中存在移栽质量差、农机农艺结合程度低、移栽机构适应性差等问题,同 时 对 甜 叶 菊移栽机构的发展做出了建议和展望,旨在为我国甜叶菊移栽机械的研究和发展提供参考。

甜叶菊移栽机构发展现状与趋势研究

  赵晓顺; 于凤超; 郝建军; 马志凯; 张博; 李浩; 赵建国, 农机化研究 发表时间:2021-08-25

  关键词: 甜叶菊; 移栽机构; 发展现状; 趋势

  0 引言

  甜叶菊是我国引进的一种新型甜料作物,从中提取的甜菊糖是蔗糖甜度的 300 倍,而热量仅为蔗糖的 3%[1-2]。甜叶菊产品以高甜度、低热量的特点得到广泛的应用[3-5]。我国甜叶菊产量巨大,是甜叶菊最大的出口国之一,出口量占世界供应量的 80%以上[6]。虽然我国的甜叶菊产量巨大,但其种植机械化发展水平很低,严重制约了我国甜叶菊规模化及产业化发展。移栽是甜叶菊种植过程的重要环节之一,具有增加土地积温、延长作物的生长期以及提高土地利用率等特点[7-8]。目前,我国甜叶菊移栽仍然以人工移栽为主,存在劳动成本高、工作强度大、工作效率低等问题,严重制约了我国甜叶菊种植规模化发展,从而导致甜叶菊产业化发展进程缓慢。因此,目前我国对甜叶菊移栽机械的需求愈加迫切,但我国对甜叶菊移栽机的研究起步较晚,适用于甜叶菊移栽的移栽机型较少,移栽效果不理想。因此,了解我国甜叶菊移栽概况,掌握移栽机构的研究现状,探讨国内甜叶菊移栽机存在的主要问题,对于我国甜叶菊移栽机械的研究和发展具有重要意义。

  1 我国甜叶菊移栽概况

  目前,我国甜叶菊移栽主要存在人工移栽和机械移栽两种方式。人工移栽包括整地起垄、除草覆膜和移栽覆土等过程[9-11],作业过程复杂,周期较长,效率较低。机械移栽按照甜叶菊秧苗状态可分为钵苗移栽和裸苗移栽两种。钵苗移栽是带土移栽,在取苗的过程中减少对秧苗的根部的损伤,使缓苗期缩短[12]。但是,由于甜叶菊产业为一新兴产业,相较其他作物起步较晚,对甜叶菊钵苗移栽技术研究较少,且钵苗移栽机机构复杂,国内移栽机制造水平相对滞后,缺乏成熟配套的甜叶菊钵苗育苗技术的支撑,目前还没有得到广泛应用。裸苗移栽机对苗龄和苗高有着严格要求: 由于裸苗移栽过程中移栽器和秧苗直接接触,容易出现伤苗现象,裸苗移栽后的甜叶菊缓苗期也相对较长; 但是,裸苗移栽机移栽技术在我国发展和推广时间较长且成本较低,是目前甜叶菊机械移栽的主要模式。

  2 移栽机构研究现状

  目前,我国的甜叶菊移栽机大部分机型是在蔬菜移栽机的基础上进行了仿制与改进,技术很不成熟,移栽效果也不理想。移栽机构作为移栽机的核心工作部件,直接决定着移栽机的移栽质量。移栽机构按其工作部件和工作原理的不同,可分为链夹式移栽机构、吊杯式移栽机构、曲柄摇杆式移栽机构、挠性圆盘式移栽 机 构、导苗管式移栽机构和行星轮系移栽机构。

  2. 1 链夹式移栽机构

  链夹式移栽机构主要由上下两个链轮、驱动链条和秧夹组成,如图 1 所示。作业时,由操作人员将秧苗放入打开的秧夹中,秧夹闭合,链条带动秧夹向地面运动,秧苗随着秧夹一起转向地面; 当链条转动到最低点时,秧夹进入土壤打开,秧苗被植入到土壤中,完成移栽[13-14]。链夹式移栽机构结构简单,移栽株距和移栽深度较为稳定,对于秧苗和移栽环境的适应性较好,可以实现裸苗和钵苗移栽,在不同的土壤环境下仍能较好完成移栽作业。但是,此移栽机构的株距调节较为困难,秧苗容易被秧夹损伤,不适用于膜上移栽和高速作业。

  金诚谦对影响链夹式移栽机构作业质量的因素进行了分析,得出传动机构的滑移、秧夹对秧苗的夹持状态、土壤条件和各作业机构间的位置配合为影响链夹式移栽机构作业质量的主要因素[15]。于修刚对链夹式移栽机在立苗率、漏苗率、投苗点上所存在的技术问题进行了分析,并对移栽机构所存在问题提出了解决思路和改进方法,得到了最佳投苗点条件和最佳投苗参数[16]。袁文胜针对链夹式移栽机构移栽油菜时的直立度不高的问题,对移栽机构作业时的秧苗运动特性进行了分析,发现秧苗在零速投苗点移栽时对于越高大的秧苗移栽效果越差。为了提高立苗质量,提出了预设投苗角改善移栽质量的解决方案[17]。王义鹏设计了一种由两套相同的链传动机构和连杆两部分构成的错列链夹式移栽机构,运动比较平稳,移栽合格率达到了 95. 7%[18]。

  金诚谦和于修刚等人对链夹式移栽机构的作业质量进行研究,得到了影响移栽机构作业参数的主要因素以及最佳作业参数,为链夹式移栽机构的设计和优化提供了思路与基础。袁文胜和王义鹏等人对移栽机构进行优化与设计,解决了移栽机构易倒伏和稳定性差等问题,为移栽机构的优化提供了方法。应用此移栽机构的机型有意大利 Checchi&Magli 公司生产的 OTMA 移栽机、荷兰米启根公司生产的 MT 移栽机、南通富来威农业装备有限公司生产的富来威 2ZL- 3 型移栽机、北京市农业机械试验鉴定推广站在 2ZL-4 型链夹式移栽机的基础上研制的 2ZL-5 型移栽机。

  目前,应用此移栽机构的甜叶菊移栽机有南通富来威农业装备有限公司研制的富来威 2ZQ 型甜叶菊移栽机,如图 2 所示。该机采用链夹式移栽机构,可以实现甜叶菊裸苗和钵苗移栽,且作业行距、株距可调,能够实现 1 ~ 7 行移栽。该移栽机可实现开沟、移栽、覆土、镇压等多功能联合作业,但不适用于膜上移栽。此外,乐陵市天马机械设备有限公司研制了适用于两行移栽的 2ZQ-2 型甜叶菊移栽机和适用于 4 行移栽的 2ZQ-4 型甜叶菊移栽机。

  2. 2 吊杯式移栽机构

  吊杯式移栽机构由主要由移栽圆盘、偏心圆盘和吊杯移栽器等组成,如图 3 所示。作业时,由操作人员或者喂苗器将秧苗放入吊杯移栽器中,偏心圆盘带动移栽器转动,移栽器始终垂向地面[19]; 当移栽器转至最低点时插入土壤,在凸轮机构作用下张开,秧苗靠自重 自 然 掉 落 移 栽 器 所 形 成 的 苗 穴 中,完 成 移栽[20-22]。吊杯式移栽机构适用范围广,移栽效果较好,性能可靠,不存在伤苗现象。移栽器能够在膜上打孔,比较适合钵苗移栽。吊杯式移栽机移栽甜叶菊裸苗时秧苗落入苗穴时的姿态不确定,移栽直立度得不到保证,而且此种移栽机结构较为复杂,加工困难,加工成本较高。

  封俊为了得到吊杯移栽机构的设计准则,对吊杯式移栽机构进行了运动分析,验证了吊杯式移栽机构的特征系数 λ> 1 是机构实现移栽的必要条件。通过对机构和作业参数之间的关系的分析,得到吊杯移栽机构吊杯数量一般不能超过 6 个,移栽效率不能超过 30 株/min [23]。崔巍建立了吊杯移栽机构的运动轨迹方程,并以此为基础得出吊杯移栽机构的零速投苗条件和最小破膜条件的约束公式; 并通过田间试验和理论分析,得出移栽机构过最低点后的上升段为移栽机构的最佳投苗位置,应根据实际和约束公式选择通过改变吊杯个数还是传动比实现株距调节[24]。李旭英通过减小吊杯移栽器尺寸和选择合适的运动特征系数值 λ,改善了吊杯式移栽机构存在的穴口较大、容易伤膜的问题[25]。刘洋针对吊杯式移栽机投苗过程中钵苗质量受损的问题,建立了秧苗和移栽器的接触运动模型和接触力学模型,得到了移栽机构的最佳作业参数和结构参数[26]。张小志、田阳等人基于 Pro /E 对吊杯式移栽机构建模并完成运动仿真分析,得到了移栽机构运动的位移-时间特性曲线,验证了移栽机构各阶段的运行状态和运行时间,并通过对空间凸轮轮廓曲线的分析确定了吊杯的开启规律[27-28]。迟明路分析了吊杯式移栽机构的结构参数和作业参数的关系,对移栽机构的传动系统进行设计,得到了 6 种链轮和吊杯的组合方式,提高了吊杯式移栽机构株距调节的准确性[29]。

  封俊和崔巍两人对吊杯式移栽机构的结构和运动进行分析,得到了移栽机构的结构参数要求和调节移栽机构的约束条件,为移栽机构的研究和设计提供了理论基础。李旭英和刘洋等人对移栽机构进行了优化,找到了移栽机构伤膜和伤苗问题的解决方法。张小志和田阳等人对移栽机构的的工作规律和调节方式进行了研究,为移栽机构作业质量的进一步提高提供了优化方向与思路。应用此移栽机构的机型有意大利 Checchi&Magli 公司研制 Wolf 移栽机、日本久保田公司研制的 KP-S1 型移栽机、南通富来威农业装备有限公司研制的富来威 2ZBX 悬挂式吊杯移栽机、新疆科神农业装备科技开发有限公司和新疆农垦科学院机械装备研究所共同研制的研制的 2ZB-2 型吊杯式移栽机。

  目前,应用此移栽机构的甜叶菊移栽机有山东宁津金利达机械有限公司研制的田耐尔甜叶菊专用移栽机,如图 4 所示。该机采用喂苗机构进行投苗,增加了操作人员的投苗时间,提高了移栽效率。此移栽机为一款 4 行移栽机,可以实现行距、株距、移栽深度调节,移栽效率约为 18 000 株/ h,可满足甜叶菊膜上移栽,且可实现膜上开穴、移栽、覆土和镇压等多种功能。此外,山东华龙农业装备股份有限公司也研制了相同类型的甜叶菊移栽机。

  2. 3 曲柄多杆式移栽机构

  曲柄多杆式移栽机主要由曲柄、多连杆结构和鸭嘴移栽器等组成,如图 5 所示。作业时,由操作人员或喂苗器将秧苗投入鸭嘴移栽器中,移栽器位于连杆上,曲柄转动通过连杆带动移栽器做上下往复运动; 当移栽器随连杆转到最低位置时,鸭嘴刺破地膜,鸭嘴杯口张开,秧苗落入鸭嘴形成的穴孔里,随后覆土装置进行覆土,完成移栽[30-33]。曲柄多杆式移栽机构的移栽器受多杆机构的控制保持与地面垂直,提高了移栽立苗率。此移栽机构性能可靠,移栽株距、深度稳定,伤苗率低,可以实现膜上移栽。但是,由于曲柄多杆式移栽机构运动机构多为凸轮式结构和多杆式结构,运动较为复杂,很难达到最佳运动轨迹。为避免出现拖苗、带苗现象,对作业前进速度有一定的要求,不适合高速作业。

  陈建能为了分析曲柄多杆式移栽机构的作业性能,基于 Visual Basic6. 0 语言编写了一种用于分析移栽机构作业性能的程序,通过程序分析得到移栽机构的曲柄长度主要影响移栽机构的移栽轨迹、移栽穴口大小和移栽垂直度,连杆长度主要影响移栽机构的的轨迹高度,摇杆长度和连杆的夹角对移栽直立度有一定影响,根据此结果得到了移栽效果较好的机构参数[34]。何亚凯为了提高曲柄多杆式移栽机构的移栽直立度,设计了一中凸轮摆杆式移栽机构,并根据机构模型和运动分析建立了移栽机构的数学模型,分析了移栽机构各结构对于移栽质量的影响,对移栽机构的结构参数进行了优化[35]。廖庆喜为了简化双五杆移栽机构的设计方法,建立了此移栽机构的优化设计模型,得到了不同参数组合下的移栽轨迹,确定了最佳的移栽结构参数[36]。赵匀基于双曲柄五杆移栽机构,设计了一种拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构,对移栽机构进行运动学分析,基于 MatLab 对移栽机构进行了参数优化,利用 ADAMS 进行仿真实验验证了机构合理性[37]。李树森为设计一种移栽效率较高的移栽机构,提出了一种新型六杆移栽机构,为移栽机构建立了数学模型,分析了此移栽机构的工作原理和运动规律。此移栽机构移栽过程中回程速度快于去程,缩短了移栽周期,提高了工作效率[38]。

  陈建能为了分析曲柄多杆式移栽机构的移栽性能,得到了影响移栽机构作业质量的主要因素,为移栽机构的设计与研究提供了理论基础。何亚凯、廖庆喜和赵匀等人对移栽机构进行了设计与优化,提高了移栽机构的移栽质量,确定了移栽机构的结构参数,为移栽机构的设计与优化提供了方法与思路。李树森提出了一种新型六杆移栽机构,为提高移栽机构的移栽效率提供了方法。应用此移栽机构的机型有日本井关生产的井关 PVHR2 型膜上移栽机和井关 2ZY -1A 型烟草移植机、青州市华龙机械科技有限公司研制的 2ZZY-1 型自走式多功能移栽机、山东华龙农业装备有限公司生产的华龙 2ZBZ-4A 四行自走式移栽机、贵州省山地农业机械研究所研制的新型双曲柄五连杆式 2ZBZ-2A 型移栽机。

  目前,应用此移栽机构的甜叶菊移栽机有青州山一农业装备有限公司研制的甜叶菊移栽机,如图 6 所示。此移栽机不仅适合甜叶菊移栽,而且可以实现甘蓝、西红柿和白菜等蔬菜的秧苗移栽,根据种植作物和种植要求不同对移栽机行距、株距、移栽深度等进行调节,以达到不同作物的种植需求; 作业时无需开沟,适用于膜上移栽,实现了膜上覆土,移栽,镇压等多种功能。此外,该公司根据不同种植要求研制了适用于 2 行、4 行、6 行、8 行等不同型号的移栽机。此种类型的移栽机属于近年来新兴的机型,青州市军岩农业机械有限公司和山东久盈农业机械有限公司等企业也研制了此类型的甜叶菊移栽机。

  2. 4 挠性圆盘式移栽机构

  挠性圆盘式移栽机构主要由喂苗输送带、垂直输送带和挠性圆盘移栽器等组成,如图 7 所示。作业时,由操作人员将秧苗放到喂苗输送带上,喂苗输送带将秧苗输送至垂直输送带,秧苗经垂直输送带投放在挠性圆盘移栽器内; 挠性圆盘移栽器夹紧秧苗,在旋转至挠性圆盘的张开处时将秧苗移栽到开沟器开出的沟底,完成移栽[39-40]。挠性圆盘移栽机构结构简单,成本低,不受秧苗数量的限制,移栽效率较高; 移栽机构对株距的调节能力较好,能满足不同株距要求的作物移栽。挠性圆盘移栽机构的输送带和移栽器多由橡胶制造而成,移栽过程受到的磨损严重,使用寿命较短; 而且秧苗在挠性圆盘移栽器内姿态容易受到外力影响,导致移栽深度不够稳定,且不适用于膜上移栽。

  杨丽研发了一种挠性圆盘式纸筒玉米苗移栽机,对玉米苗在移栽机构中进行运动分析,得到了移栽机构最佳工作参数和结构参数[41]。周福君对挠性移栽机构工作参数对移栽质量的影响规律做出研究,发现在影响移栽质量的开沟器位置、开沟器入土深度和回土铲夹角 3 个因素中,开沟器入土深度对移栽机构移栽性能的影响 最 大[42]。王 石 基 于 Pro /E 和 ADAMS 软件,对挠性圆盘式 移栽机构进行建模与仿真分析[43]。为了提高挠性圆盘移栽机构的移栽质量,对移栽机构投苗过程的数学模型进行了优化,并通过量子遗传算法对挠性圆盘移栽机构的作业参数、结构参数进行了优化,提高了挠性圆盘式移栽机构的移栽质量[44]。王笑岩在遗传算法的基础上融合了非线性寻优方法,对遗传算法进行了改进,进一步优化挠性圆盘移栽机构的结构参数,得到了秧苗最优落地角度。在实际农业应用中,应根据生产情况和要求对优化后的参数进行微调[45]。

  杨丽和周福君对挠性圆盘式移栽机构作业性能和移栽结构做出分析,得出了影响移栽机构作业质量的主要因素和移栽机构的的最佳参数。王石和王笑岩针对挠性圆盘机构的设计优化方法进行了研究,优化了移栽机构的结构,研究出了一种基于遗传算法的结构参数优化方法。目前,应用此移栽机构的机型有德国 PRIMA 公司研制的夹盘式压缩土钵苗移栽机、日本久保田公司生产的 KN 型半自动移栽机、山东宁津县滕达农具厂研制的 2YZ-1 型秧苗移栽机、中国农业大学研制 2ZL-2 型大葱移栽机。目前,还未研制出应用此移栽机构的甜叶菊移栽机。

  2. 5 导苗管式移栽机构

  导苗管式移栽机构主要由喂苗装置、导苗管和扶苗器等组成,如图 8 所示。作业时,由人工或者喂苗装置放入导苗管,秧苗由导苗管上端的苗口落入导苗管中; 导苗管根据实际情况确定倾斜角度,秧苗在导苗管中靠自重自由滑落,在秧苗从导苗管落出后依靠扶苗器保持姿态,落入开沟器开好的沟底中,完成移栽[46-47]。导苗管式移栽机构不伤苗,作业速度较高,秧苗能达到较好栽植深度,但作业时必须调整到最佳的导苗管倾角。导苗管倾角调节比较复杂,受机组速度影响明显,且移栽时需要先开沟后移栽,不适用于膜上移栽。

  胡鸿烈对影响导苗管式移栽机构移栽质量的因素进行了分析,得出影响移栽质量的的主要因素为导苗管倾斜角度、土壤工作部件的位置和秧苗落点[48]。在此基础上,封俊提出了以移栽均匀度、秧苗移栽状态、移栽效率、自动化程度和移栽适应性 5 个方面作为导苗管移栽机构的移栽性能评价标准,给出了各评价标准的检测计算方法,同时对移栽机的其他作业性能给出了评价评价指标[49]。顾世康为了提高移栽机构的移栽效果,对栅条式扶苗器进行了设计与优化,并提出扶苗器的结构、要求、工作原理和扶苗器的设计计算方法; 对影响移栽质量的各机构进行试验,证明扶苗器是保证导苗管移栽质量的关键[50]。彭旭对影响导苗管移栽直立率的因素进行了分析,得到通过增加土壤塑性和降低作业前进速度是提高钵苗的栽植质量的主要因素[51]。张国凤针对水稻钵苗有序移栽的均匀性问题,对钵苗漂浮速度和导苗管形状对移栽质量的影响进行了分析,建立了水稻钵苗滑行运动的理论模型; 结果表明: 当钵苗下落高度大于 200mm 或者钵苗在导苗管内做滑行运动时,不可以忽略漂浮速度对钵苗位移的影响[52]。董哲影响导苗管式移栽机构移栽质量的主要因素,对移栽机构各作业阶段的运动轨迹进行分析,得出导苗管的倾斜角度和作业前进速度主要影响移栽机构移栽直立度,地轮的滑移率主要影响移栽机构的株距稳定性,作业前进速度过快会对移栽机构的漏苗率造成影响[53]。

  胡鸿烈和封俊通过对移栽机构的研究,得到了影响移栽挠性圆盘式移栽机构移栽质量的主要因素,并提出了移栽机构移栽性能的评价标准,为移栽机构的设计与评价提供了理论基础。顾世康、彭旭和董哲等人为了提高移栽机构的移栽质量,得到了提高移栽质量的主要条件,并对移栽机构的结构进行了优化,为移栽机构的优化提供了方法和思路。应用此移栽机构的机型有荷兰米启根公司生产的 Model4000 型栽植机,意大利 Checchi&Magli 公司研制的 BABY TRIUM 栽植机,北京市科学技术委员会研制的 ZED-4 / 6 半自动型导苗管式栽植机,中国农业大学研制的 2ZDF 型半自动导苗管式移栽机等。目前,还未研制出应用此移栽机构的甜叶菊移栽机。

  2. 6 行星轮系移栽机构

  行星轮系移栽机构主要由太阳轮、行星轮、行星架和移栽器等组成,如图 9 所示。 作业时,由送苗装置将秧苗送入转动至最高的移栽器中,移栽器与行星轮连接,太阳轮固 8 定不动,行星架回转带动行星轮围绕太阳轮转动; 当移栽器转至最下端移栽器张开,将秧苗移栽到移栽器形成的苗穴里,完成移栽[54-55]。行星轮系移栽机构移栽效率较高,靠齿轮啮合传动,产生的振动较小,移栽过程较为稳定,可以实现膜上移栽,但移栽机构移栽运动轨迹有明显的前倾现象,容易将移栽好的秧苗推倒。

  姬江涛针对移栽机构因为钵苗倾斜导致移栽直立度下降问题,设计了一种通过行星轮系和滑道的配合进行移栽的行星轮系滑道式移栽机构,并利用 MatLab 得到了符合移栽要求的机构参数[56]。叶秉良提出了一种由 7 个齿轮和 2 个移栽臂组成的行星轮系水稻钵苗移栽机构,为减小齿轮间的冲击,设计了一种齿轮缓冲装置,改善了移栽机构的移栽效果[57]。陈建能以行星轮系移栽机构为研究对象,对移栽机构的运动学和影响移栽结构移栽质量的因素进行了分析,得出了椭圆齿轮长半轴对移栽机构移栽质量的影响最大,长短轴之比和行星架安装角也是保证移栽质量的重要因素[58]。陈建能为了得到行星轮系移栽机构的最佳参数,以满足行星轮系移栽机构的运动特性、结构、穴口特性和机构干涉等要求为目标,建立了 11 个子目标函数和目标函数的优化模型,可将多个目标需要优化的复杂问题简单化,为行星轮系移栽机构优化提供了求解方法[59]。王英为了减小行星轮系移栽机构在一个作业循环中支座在垂直方向上受到的峰值力和波动,对移栽机构进行了动力学分析,得到了作业平稳性较好的结构参数,为行星轮系移栽机构的动力学分析和优化提供理论基础[60]。吴国环为了改善水稻钵苗移栽机的移栽轨迹,提出了一种正向设计与局部轨迹微调的反求设计相结合的设计方法,并以行星轮系移栽机构为研究对象,用此方法得到的移栽机构移栽姿态和移栽轨迹均满足要求,解决了单一设计方法设计的移栽机构不能同时满足移栽姿态和移栽轨迹的问题[61]。

  姬江涛和叶秉良设计了新型的行星轮系移栽机构,降低了秧苗姿态和移栽机构间的冲击对移栽质量的影响,提高了移栽机构的移栽质量。陈建能、王英和吴国环等人对移栽机构进行了优化,建立了移栽机构的优化模型,得到了移栽机构的最佳工作参数,为移栽机构的优化提供了方法与思路。目前,应用此移栽机构的机型有博莱泽 2ZB-2 型系列秧苗移栽机、日本洋马公司研制的应用行星轮滑道式栽植机构的全自动移栽机,但还未研制出应用此移栽机构的甜叶菊移栽机。

  3 存在问题

  1) 农机与农艺结合程度不高。目前,甜叶菊移栽机所采用的移栽机构的研制,缺少与之相配套的甜叶菊育苗技术和统一的移栽标准,与甜叶菊农艺要求脱节比较明显。

  2) 移栽质量得不到保证。现有甜叶菊移栽机多为其他移栽机改制而成,且有些移栽机不是甜叶菊专用移栽机。移栽机应用的移栽机构与甜叶菊秧苗匹配程度较低,甜叶菊秧苗在移栽过程中的移栽姿态得不到保证,导致移栽直立度下降,并会出现漏苗、伤苗和挂膜等现象。

  3) 移栽机构的适应性较差。移栽机构的类型较多,作业原理、移栽性能不一,缺少对移栽机构统一的技术标准和评价标准,无法对移栽机构的性能、可靠性进行验证,导致甜叶菊移栽机的功能差别较大,适应性较差,推广较为困难。

  4 发展趋势

  1) 提高移栽机移栽可靠性。加大甜叶菊专用移栽机研究力度,提高移栽机构与甜叶菊秧苗的匹配程度,保证甜叶菊裸苗移栽的移栽深度和立苗率等作业要求。对甜叶菊移栽机制定科学、统一的移栽技术要求和评价标准,保证移栽机的质量。

  2) 提高移栽机移栽效率。移栽效率作为评价移栽机构性能的重要指标之一,优化移栽机构和提高甜叶菊移栽机移栽速度是目前移栽机发展目标之一。在提高移栽机构移栽速度的基础上,对移栽机的喂苗装置进行研究,提高移栽机喂苗速度,解决半自动移栽机移栽速度受人工喂苗速度限制的问题。

  3) 提高自主研发水平。我国应该抓住甜叶菊作为新兴产业的的机会,提高我国的自主研发水平,提升我国甜叶菊移栽机核心竞争力,使我国甜叶菊移栽机生产从仿制进入自主创新研发的新阶段。

  4) 加强甜叶菊膜上移栽机的研制。适用于膜上移栽的移栽机构有吊杯式移栽机构、曲柄多杆式移栽机构和行星轮系移栽机构。目前,只有吊杯式移栽机构应用到了甜叶菊移栽机中,膜上移栽机是今后甜叶菊移栽机的主要发展方向,适用于膜上移栽的 3 种移栽机构的应是今后研制甜叶菊移栽机的主要选择。

  5) 提高移栽机与移栽农艺结合程度。应对甜叶菊移栽制定统一规范的移栽标准,规范育苗技术,提高移栽机与农艺结合程度,研制与移栽机相匹配的整地作业机械,提高移栽机械化的经济效益。除此以外,应根据甜叶菊移栽的各作业环节,加强移栽机与移栽农艺相配套的覆膜装置、灌溉装置、膜上覆土装置和膜上镇压装置的研究。